JP2020112414A - Photoluminescence inspection apparatus and photoluminescence inspection method - Google Patents

Photoluminescence inspection apparatus and photoluminescence inspection method Download PDF

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Abstract

To more accurately determine whether or not a defect has occurred in a material of a component by means of PL (photoluminescence).SOLUTION: A photoluminescence inspection apparatus 10 comprises: an inspection light irradiation device 242 that irradiates an inspection object 28 with inspection light; a filter 246 that transmits a component other than a range of wavelength of the inspection light of PL light from the inspection object 28; a camera 244 that images the inspection object 28 irradiated with the inspection light through the filter 246; and a control device 26 that inspects the inspection object 28 on the basis of an image of the imaged inspection object 28.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、フォトルミネセンス検査装置およびフォトルミネセンス検査方法に関する。 The present invention relates to a photoluminescence inspection device and a photoluminescence inspection method.

太陽電池セルにクラック、マイクロクラックなどの欠陥が生じているか否かを検査するためにＰＬ（フォトルミネセンス）を利用する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。この検査技術は、欠陥部分の発光強度が、欠陥部分以外の正常な部分よりも弱くなる現象を利用している。 A method of using PL (photoluminescence) to inspect whether or not defects such as cracks and microcracks occur in solar cells is known (for example, refer to Patent Document 1). This inspection technique utilizes the phenomenon that the emission intensity of a defective portion becomes weaker than that of a normal portion other than the defective portion.

特開２０１５−５９７８１号公報JP, 2005-59781, A

ＰＬによる発光は、検査対象部品内での検査光の吸収に伴う電子・正孔対の生成とこれらの再結合に起因し、比較的微弱である。このため、ＰＬを利用する検査方法では、検査対象部品及び検査装置により反射された検査光が、検査結果に影響を及ぼし、信頼性が低いという問題がある。 The light emission by PL is relatively weak due to the generation of electron-hole pairs accompanying the absorption of the inspection light in the component to be inspected and their recombination. Therefore, the inspection method using PL has a problem that the inspection light reflected by the inspection target component and the inspection device affects the inspection result, and the reliability is low.

類似の検査として、検査対象部品に電圧を印加して、エレクトロルミネッセンス（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｅｎｃｅ；ＥＬ）光を利用して欠陥の有無を検査する方法も知られている（例えば、特許文献１参照）。しかし、ＥＬを利用する方法は、製品への組み込み前で電圧の印加が困難な状態の部品単体の検査に適さず、また、欠陥の原因が製品の電極の不良にあるか、半導体などの部品の材料の不良にあるかの判断は困難である。また、ＥＬおよびＰＬの両方を利用する方法もあるが、ＥＬを利用する方法と同様に、部品単体の検査には適さない。 As a similar inspection, a method of applying a voltage to a component to be inspected and inspecting for the presence or absence of a defect using electroluminescence (EL) light is also known (for example, refer to Patent Document 1). However, the method using EL is not suitable for inspecting a single component in which it is difficult to apply a voltage before it is incorporated into a product, and whether the cause of the defect is a defective electrode of the product or a component such as a semiconductor. It is difficult to judge whether the material is defective. There is also a method of using both EL and PL, but like the method of using EL, it is not suitable for inspecting a single component.

同様の問題は、太陽電池に限らず、様々な検査対象で発生する。 Similar problems occur not only in solar cells but also in various inspection targets.

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、より高精度に検査対象を検査できるフォトルミネセンス検査装置およびフォトルミネセンス検査方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a photoluminescence inspection apparatus and a photoluminescence inspection method that can inspect an inspection object with higher accuracy.

上記に記載された課題を解決するために、本発明のフォトルミネセンス検査装置は、予め決められた波長の範囲の検査光が照射されたとき、検査光と異なる波長の範囲でフォトルミネセンスにより発光する検査対象物に、検査光を照射する検査光照射装置と、発光した検査対象物からの光のうち、検査光の波長の範囲以外の成分を透過させるフィルタと、フィルタを介して、検査光が照射された検査対象物を撮影するカメラと、撮影された検査対象物の画像に基づいて、検査対象物を検査する検査装置と、を備える。 In order to solve the problems described above, the photoluminescence inspection apparatus of the present invention, when irradiated with inspection light in a predetermined wavelength range, by photoluminescence in a wavelength range different from the inspection light. An inspection light irradiation device that irradiates the inspection object that emits light with inspection light, a filter that transmits components other than the wavelength range of the inspection light among the light from the emitted inspection object, and the inspection through the filter. A camera for photographing the inspection target object irradiated with light and an inspection device for inspecting the inspection target object based on the captured image of the inspection target object are provided.

本発明によれば、フィルタにより検査光を低減した光で撮影した画像で、ノイズを抑えて、欠陥が生じているか否かを正確に判断できる。 According to the present invention, it is possible to accurately determine whether or not a defect has occurred by suppressing noise in an image taken with light in which inspection light is reduced by a filter.

本発明の第１の実施形態にかかるフォトルミネセンス検査装置の構成図The block diagram of the photoluminescence inspection apparatus concerning the 1st Embodiment of this invention. 第１の実施形態にかかるフォトルミネセンス検査装置の回路ブロック図Circuit block diagram of the photoluminescence inspection apparatus according to the first embodiment 図１に示す２台の検査光照射装置が太陽電池に照射する検査光と、検査光の照射に応じて太陽電池から出射されるＰＬ光とを示す図The figure which shows the inspection light with which the two inspection light irradiation apparatuses shown in FIG. 1 irradiate a solar cell, and the PL light emitted from a solar cell according to irradiation of inspection light. 第１の実施形態にかかるフォトルミネセンス検査装置による太陽電池の検査のフローチャートFlowchart of solar cell inspection by the photoluminescence inspection apparatus according to the first embodiment （ａ）欠陥部分を有する検査対象の一例を示す図、（ｂ）検査対象物の画像を複数に分割する例を示す図(A) A diagram showing an example of an inspection target having a defective portion, and (b) a diagram showing an example of dividing an image of the inspection target into a plurality of images. （ａ−１）標準品質の太陽電池から出射されるＰＬ光の強度分布を例示する図、（ａ−２）標準品質の太陽電池から出射されるＰＬ光のブロック別の強度分布を例示する図、（ｂ−１）高品質の太陽電池から出射されるＰＬ光の強度分布を例示する図、（ｂ−２）高品質の太陽電池から出射されるＰＬ光のブロック別の強度分布を例示する図、（ｃ−１）低品質の太陽電池から出射されるＰＬ光の強度分布を例示する図、（ｃ−２）低品質の太陽電池から出射されるＰＬ光のブロック別の強度分布を例示する図(A-1) A diagram illustrating an intensity distribution of PL light emitted from a standard quality solar cell, and (a-2) A diagram illustrating an intensity distribution of PL light emitted from a standard quality solar cell for each block. , (B-1) is a diagram illustrating an intensity distribution of PL light emitted from a high-quality solar cell, and (b-2) is an example of intensity distribution of each block of PL light emitted from a high-quality solar cell. The figure which illustrates the intensity distribution of PL light radiate|emitted from a (c-1) low quality solar cell, and the figure (c-2) the intensity|strength distribution according to block of PL light radiate|emitted from a low quality solar cell. Figure 本発明の第２の実施形態にかかる太陽電池の第２の検査処理のフローチャートFlowchart of second inspection process for solar cell according to second embodiment of the present invention 本発明の第３の実施形態にかかるフォトルミネセンス検査装置の構成図Configuration diagram of a photoluminescence inspection apparatus according to a third embodiment of the present invention 第３の実施形態にかかるフォトルミネセンス検査装置による第３の検査処理のフローチャートFlowchart of third inspection processing by the photoluminescence inspection apparatus according to the third embodiment 本発明の第４の実施形態にかかるフォトルミネセンス検査装置の構成図The block diagram of the photoluminescence inspection apparatus concerning the 4th Embodiment of this invention. 第４の実施形態にかかるフォトルミネセンス検査装置による第４の検査処理のフローチャートFlowchart of fourth inspection processing by the photoluminescence inspection apparatus according to the fourth embodiment

［第１の実施形態］
以下、第１の実施形態に係るフォトルミネセンス検査装置を説明する。
図１に示されるように、本実施の形態に係るフォトルミネセンス検査装置（以下、単に検査装置）１０は、紫外線領域の検査光の照射を受けてＰＬ（フォトルミネセンス）現象により発光する複数の太陽電池２８それぞれを検査対象物とする。
検査装置１０は、太陽電池２８それぞれを順次、撮影する撮影装置２４、および、検査装置１０の各構成要素を制御し、太陽電池２８それぞれを検査する処理を行う制御装置２６を備える。以下、「フォトルミネセンス検査装置」を「検査装置」と表記する。 [First Embodiment]
Hereinafter, the photoluminescence inspection apparatus according to the first embodiment will be described.
As shown in FIG. 1, a photoluminescence inspection apparatus (hereinafter simply referred to as an inspection apparatus) 10 according to the present embodiment is provided with a plurality of light-emitting devices which are irradiated with inspection light in an ultraviolet region and emit light by PL (photoluminescence) phenomenon. Each of the solar cells 28 in FIG.
The inspection device 10 includes a photographing device 24 that sequentially photographs each of the solar cells 28, and a control device 26 that controls each component of the inspection device 10 and performs a process of inspecting each of the solar cells 28. Hereinafter, the “photoluminescence inspection device” will be referred to as the “inspection device”.

撮影装置２４は、検査対象物を載せる検査対象品トレー２０と、不良品と判断された検査対象物の移送先の不良品トレー２２と、撮影・移送モジュール２４０として一体に構成された２個の検査光照射装置２４２、画像を撮像するカメラ２４４、赤外線を透過するフィルタ２４６、不良品を吸着する吸着装置２４８と、撮影・移送モジュール２４０を移動させる移動機構２５０と、これらの構成要素が載置される土台２５２を備える。 The imaging device 24 includes an inspection target product tray 20 on which an inspection target is placed, a defective product tray 22 to which the inspection target determined to be defective is transferred, and two imaging/transfer modules 240 that are integrally configured. An inspection light irradiation device 242, a camera 244 for picking up an image, a filter 246 for transmitting infrared rays, a suction device 248 for sucking a defective product, a moving mechanism 250 for moving the photographing/transfer module 240, and these components are mounted. The base 252 is provided.

移動機構２５０は、互いに直角に設定されたＸ軸方向に移動する移動機構２５０Ｘと、Ｙ軸方向に移動する移動機構２５０ＹとＺ軸方向に移動する移動機構２５０Ｚを含む。 The moving mechanism 250 includes a moving mechanism 250X that moves in the X-axis direction set at right angles to each other, a moving mechanism 250Y that moves in the Y-axis direction, and a moving mechanism 250Z that moves in the Z-axis direction.

制御装置２６は、後述する第１の検査処理を実行するためのプログラムを実行するプログラマブルロジックコントローラ（Ｐｒｏｇｒａｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ；以下、ＰＬＣ）２６０と、ＰＬＣ２６０に接続されたグラフィックオペレーションターミナル（Ｇｒａｐｈｉｃ Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ Ｔｅｒｍｉｎａｌ；ＧＯＴ）２６２、検査光の強度を制御する検査光強度制御装置２６４およびカメラ２４４を制御する撮影制御装置２６６と、を備える。 The control device 26 executes a program for executing a first inspection process, which will be described later, and a programmable logic controller (hereinafter, PLC) 260, and a graphic operation terminal (GOT) connected to the PLC 260. 262, an inspection light intensity control device 264 for controlling the intensity of the inspection light, and an imaging control device 266 for controlling the camera 244.

ＰＬＣ２６０は、図２に示すように、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）４１、ＲＡＭ４２、ＲＯＭ４３、検査光照射装置２４２などへの制御信号の出力およびカメラ２４４からの画像を受けるインターフェース回路（Ｉ／Ｆ）４４など、制御用のコンピュータとしての構成要素を含む。 As shown in FIG. 2, the PLC 260 includes an interface circuit (I/F) 44 that receives a control signal output to the CPU (Central Processing Unit) 41, the RAM 42, the ROM 43, the inspection light irradiation device 242, and the like and receives an image from the camera 244. Etc., including components as a computer for control.

ＲＯＭ４３は、不揮発性メモリから構成され、図４に示す第１の検査方法を実現するプログラムを記憶する。ＣＰＵ４１は、ＧＯＴ２６２を介したユーザの操作などに従って、ＲＡＭ４２をワークエリアとして、ＲＯＭ４３に記憶されたプログラムを実行し、Ｉ／Ｆ４４を介して検査装置１０の構成要素それぞれを制御する制御信号を出力し、複数の太陽電池２８それぞれの検査を行わせる。 The ROM 43 is composed of a non-volatile memory and stores a program for realizing the first inspection method shown in FIG. The CPU 41 executes a program stored in the ROM 43 using the RAM 42 as a work area in accordance with a user operation via the GOT 262, and outputs a control signal for controlling each component of the inspection apparatus 10 via the I/F 44. , Each of the plurality of solar cells 28 is inspected.

ＧＯＴ２６２は、液晶ディスプレイなどの表示装置を出力装置として含み、また、ユーザの操作を受け入れるタッチパネル、ボタンなどの入力装置として含む。ＧＯＴ２６２は、検査対象品トレー２０上の複数の太陽電池２８それぞれの位置、検査の順番、検査内容および検査の開始・終了などを示す情報を受け入れ、受け入れた情報をＰＬＣ２６０に出力する。このような情報は、ユーザによるＧＯＴ２６２に対する操作により入力され、または、ＧＯＴ２６２に接続された記録媒体およびネットワークなどを介して入力される。また、ＧＯＴ２６２は、ＰＬＣ２６０からの制御信号に従って、太陽電池２８に対する検査の設定、進捗および結果などを示す情報、および、ＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）画像などを表示する。 The GOT 262 includes a display device such as a liquid crystal display as an output device, and also includes an input device such as a touch panel or a button that receives a user operation. The GOT 262 receives information indicating the position of each of the plurality of solar cells 28 on the inspection target product tray 20, the inspection order, the inspection content, the start/end of the inspection, and the like, and outputs the received information to the PLC 260. Such information is input by a user's operation on the GOT 262, or via a recording medium and a network connected to the GOT 262. Further, the GOT 262 displays information indicating the setting, progress, and result of the inspection on the solar cell 28, a GUI (Graphical User Interface) image, and the like according to the control signal from the PLC 260.

検査光強度制御装置２６４は、ＰＬＣ２６０からの制御信号に従って、撮影・移送モジュール２４０の２個の検査光照射装置２４２に供給する電力値を制御し、検査光照射装置２４２から太陽電池２８に照射され、太陽電池２８の検査のために用いられる光（以下、検査光）の強度を調節する。 The inspection light intensity control device 264 controls the power value supplied to the two inspection light irradiation devices 242 of the imaging/transfer module 240 in accordance with the control signal from the PLC 260, and the solar cells 28 are irradiated from the inspection light irradiation device 242. The intensity of light used for inspection of the solar cell 28 (hereinafter, inspection light) is adjusted.

撮影制御装置２６６は、ＰＬＣ２６０から入力される制御信号に従って、撮影・移送モジュール２４０および移動機構２５０に制御信号を出力する。また、撮影制御装置２６６は、撮影・移送モジュール２４０のカメラ２４４が撮影した太陽電池２８の画像を受け入れて、ＰＬＣ２６０に出力する。 The photographing control device 266 outputs a control signal to the photographing/transfer module 240 and the moving mechanism 250 according to the control signal input from the PLC 260. Further, the image capturing control device 266 receives the image of the solar cell 28 captured by the camera 244 of the image capturing/transporting module 240 and outputs it to the PLC 260.

撮影装置２４の検査対象品トレー２０の上の予め決められた位置には、検査の対象となる複数の太陽電池２８が載置される。なお、図１には、検査対象品トレー２０の上に、４×４の配列で１６個の太陽電池２８が載置された場合が例示される。不良品トレー２２には、検査の結果、不良品とされた太陽電池２８が、検査対象品トレー２０から、撮影・移送モジュール２４０の移動機構２５０により移送される。なお、図１の構成では、不良品トレー２２に、最大１６個の不良品が移送され得る。 A plurality of solar cells 28 to be inspected are placed at predetermined positions on the inspected product tray 20 of the imaging device 24. Note that FIG. 1 illustrates a case where 16 solar cells 28 are placed in a 4×4 array on the inspection target product tray 20. As a result of the inspection, the defective solar cell 28 is transferred to the defective product tray 22 from the inspection target product tray 20 by the moving mechanism 250 of the photographing/transfer module 240. In the configuration of FIG. 1, up to 16 defective products can be transferred to the defective product tray 22.

移動機構２５０の移動機構２５０Ｘ，２５０Ｙ，２５０Ｚは、モータなどのアクチュエータ、支持部材などを備える。移動機構２５０Ｘ，２５０Ｙ，２５０Ｚそれぞれは、撮影制御装置２６６を介したＰＬＣ２６０からの制御信号に従って動作する。移動機構２５０Ｘ，２５０Ｙ，２５０Ｚは、撮影・移送モジュール２４０を、±Ｘ，±Ｙ，±Ｚ方向それぞれに移動させ、検査の対象とされている複数の太陽電池２８のいずれかを検査するために適した位置に位置決めする。 The moving mechanisms 250X, 250Y, 250Z of the moving mechanism 250 include actuators such as motors, support members, and the like. Each of the moving mechanisms 250X, 250Y, 250Z operates according to a control signal from the PLC 260 via the imaging control device 266. The moving mechanisms 250X, 250Y, 250Z move the photographing/transfer module 240 in the ±X, ±Y, ±Z directions, respectively, and inspect any one of the plurality of solar cells 28 to be inspected. Position in a suitable position.

なお、撮影・移送モジュール２４０の位置決めには、太陽電池２８の位置の他に、カメラ２４４の焦点距離などが考慮される。さらに、移動機構２５０Ｘ，２５０Ｙ，２５０Ｚは、検査の結果、不良品とされ、吸着装置２４８により保持された太陽電池２８を、検査対象品トレー２０から不良品トレー２２に移送する。 In addition to the position of the solar cell 28, the focal length of the camera 244 and the like are taken into consideration when positioning the photographing/transfer module 240. Further, the moving mechanisms 250X, 250Y, 250Z transfer the solar cells 28, which are determined to be defective as a result of the inspection and held by the adsorption device 248, from the inspection target product tray 20 to the defective product tray 22.

図３は、図１に示す２台の検査光照射装置２４２が太陽電池２８に照射する検査光２８０と、検査光２８０の照射に応じて太陽電池２８から出射されるＰＬによる光（以下、ＰＬ光）２８２とを示す図である。図３に示すように、撮影・移送モジュール２４０の２個の検査光照射装置２４２は、ＬＥＤなどの発光素子と光学系などを備え、撮影制御装置２６６からの制御信号に従って動作する。 FIG. 3 shows the inspection light 280 emitted by the two inspection light irradiation devices 242 shown in FIG. 1 to the solar cell 28, and the light emitted from the solar cell 28 in response to the irradiation of the inspection light 280 (hereinafter, PL Light) 282. As shown in FIG. 3, the two inspection light irradiation devices 242 of the imaging/transfer module 240 include light emitting elements such as LEDs and an optical system, and operate according to a control signal from the imaging control device 266.

検査光照射装置２４２は、検査の対象となっている複数の太陽電池２８のいずれか１個の表面全面に、紫外線領域の波長の検査光２８０を照射する。検査光２８０が照射された太陽電池２８は、赤外線領域の波長のＰＬ光２８２を出射する。 The inspection light irradiation device 242 irradiates the entire surface of any one of the plurality of solar cells 28 to be inspected with the inspection light 280 having a wavelength in the ultraviolet region. The solar cell 28 irradiated with the inspection light 280 emits the PL light 282 having a wavelength in the infrared region.

フィルタ２４６は、光学ガラス板とその表面に塗布された赤外透過材料などから構成され、太陽電池２８が出射したＰＬ光２８２のうち赤外線領域の波長の光のみを透過させ、カメラ２４４に入射させる。 The filter 246 is composed of an optical glass plate and an infrared transmissive material applied to the surface thereof, and transmits only the light of the wavelength in the infrared region of the PL light 282 emitted by the solar cell 28 and makes it enter the camera 244. ..

カメラ２４４は、ＣＭＯＳイメージセンサ、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ−Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサおよび光学系などを備え、撮影制御装置２６６からの制御信号に従って動作する。カメラ２４４は、フィルタ２４６を介して制御装置２６から入力されるＰＬ光２８２により、検査の対象となっている複数の太陽電池２８のいずれかの受光面の全面の画像を撮影する。カメラ２４４は、撮影した画像を、撮影制御装置２６６を介してＰＬＣ２６０に出力する。 The camera 244 includes a CMOS image sensor, a CCD (Charge-Coupled Device) image sensor, an optical system, and the like, and operates according to a control signal from the photographing control device 266. The camera 244 captures an image of the entire light receiving surface of any of the plurality of solar cells 28 to be inspected by the PL light 282 input from the control device 26 via the filter 246. The camera 244 outputs the photographed image to the PLC 260 via the photographing control device 266.

吸着装置２４８は、アクチュエータおよび吸着ヘッドなどを備え、撮影制御装置２６６からの制御信号に従って動作する。吸着装置２４８は、検査の結果、不良品とされた太陽電池２８を吸着して検査対象品トレー２０から上（＋Ｙ）方向に持ち上げ、移動機構２５０により撮影・移送モジュール２４０が不良品トレー２２の上に位置決めされたときに、吸着した太陽電池２８を不良品トレー２２の上に放して載置する。 The suction device 248 includes an actuator and a suction head, and operates according to a control signal from the imaging control device 266. As a result of the inspection, the adsorption device 248 adsorbs the solar cell 28 that has been determined to be a defective product and lifts it up from the inspection target product tray 20 in the upward (+Y) direction. When positioned above, the adsorbed solar cells 28 are released and placed on the defective tray 22.

以下、検査装置１０による太陽電池２８の第１の検査処理を、図４のフローチャートを参照して説明する。
図４に示すように、検査処理は、大きくわけて、２台の検査光照射装置２４２が照射する検査光２８０の強度を調整する調整工程（ステップＳ１０）と、太陽電池２８それぞれが良品であるか不良品であるかを検査する検査工程（ステップＳ１２）とを含む。 Hereinafter, the first inspection process of the solar cell 28 by the inspection device 10 will be described with reference to the flowchart of FIG.
As shown in FIG. 4, the inspection process is broadly divided into an adjusting step (step S10) for adjusting the intensity of the inspection light 280 emitted by the two inspection light irradiation devices 242, and the solar cell 28 is a good product. Inspection step (step S12) for inspecting whether the product is defective or defective.

調整工程（ステップＳ１０）は、太陽電池２８の正常部分からフォトルミネセンスにより出射される光の強度と、欠陥部分からフォトルミネセンスにより出射される光の強度とが、それぞれ検出に適した強度となるように、検査光照射装置２４２から照射する検査光２８０の強度を調整する。 In the adjusting step (step S10), the intensity of light emitted by photoluminescence from the normal portion of the solar cell 28 and the intensity of light emitted by photoluminescence from the defective portion are respectively suitable for detection. The intensity of the inspection light 280 emitted from the inspection light irradiation device 242 is adjusted so that

理解を容易にするため、図５（ａ）に示すように、検査対象の太陽電池２８の表面に、欠陥が生じていない正常部分２８４、および、クラック、マイクロクラックなどの欠陥が生じている欠陥部分２８６がある場合を想定する。 In order to facilitate understanding, as shown in FIG. 5A, a normal portion 284 in which no defects are generated and defects such as cracks and microcracks are generated on the surface of the solar cell 28 to be inspected. Suppose there is a portion 286.

検査装置１０は、太陽電池２８の画像を切り出し、切り出した画像を、図５（ｂ）に例示すように、３×３の配列の９個のブロック２８８ａ〜２８８ｉに分割する。さらに、検査装置１０は、ブロック２８８ａ〜２８８ｉそれぞれから出射されるＰＬ光２８２のフォトルミネセンス光の強度を閾値と比較し、閾値よりもフォトルミネセンス光が強ければ、そのブロックは正常部分２８４に重なっており、弱ければ、そのブロックは欠陥部分２８６に重なっていると判別する。 The inspection apparatus 10 cuts out the image of the solar cell 28, and divides the cut-out image into nine blocks 288a to 288i in a 3×3 array, as illustrated in FIG. 5B. Furthermore, the inspection apparatus 10 compares the intensity of the photoluminescence light of the PL light 282 emitted from each of the blocks 288a to 288i with a threshold value, and if the photoluminescence light is stronger than the threshold value, the block is a normal portion 284. If they are overlapping and weak, it is determined that the block overlaps the defective portion 286.

太陽電池２８の正常部分２８４は、検査光照射装置２４２から照射される検査光２８０の強度、および、太陽電池２８自体の品質（グレード）の高さと正の相関を有する強度で発光する。一方、欠陥部分２８６は、全く発光しないかまたは正常部分２８４よりも弱い強度で発光する。例えば、標準的な品質の太陽電池２８は、一定の強度の検査光２８０を受けたとき、図６（ａ−１）に模式的に示すように、正常部分２８４から標準的な強度のＰＬ光２８２を出射し、欠陥部分２８６から正常部分２８４よりも弱い強度のＰＬ光２８２を出射する。 The normal portion 284 of the solar cell 28 emits light with an intensity having a positive correlation with the intensity of the inspection light 280 emitted from the inspection light irradiating device 242 and the high quality (grade) of the solar cell 28 itself. On the other hand, the defective portion 286 emits no light or emits light with a weaker intensity than the normal portion 284. For example, when the standard quality solar cell 28 receives the inspection light 280 having a constant intensity, the normal intensity PL light from the normal portion 284 is received, as schematically shown in FIG. 282 is emitted, and the PL light 282 having a weaker intensity than the normal portion 284 is emitted from the defective portion 286.

ここで、図６（ａ−２）に示すように、標準品質の太陽電池２８の画像に含まれる各ブロックのうち、正常部分２８４のみに重なるブロックから出射されるフォトルミネセンス光の単位面積あたりのエネルギーが、１００であるとすると、欠陥部分２８６に重なるブロックからは、重なる面積に応じて、１００よりも低い強度、例えば、エネルギー８０或いはい５０のＰＬ光２８２が出射される。 Here, as shown in FIG. 6A-2, of each block included in the image of the standard quality solar cell 28, per unit area of the photoluminescence light emitted from the block overlapping only the normal portion 284. If the energy of 100 is 100, the PL light 282 having an intensity lower than 100, for example, energy 80 or 50 is emitted from the block overlapping the defective portion 286, depending on the overlapping area.

一方、高品質の太陽電池２８では、一定の強度の検査光２８０を受けたとき、図６（ｂ−１）に例示するように、各ブロックから出射されるフォトルミネセンス光は、図６（ａ−１）に示す標準品質の太陽電池２８よりも大きくなる。このため、図６（ｂ−２）に例示するように、欠陥部分２８６に重なるブロックからも、エネルギー１００以上の強度、例えば、エネルギー１６０或いは１００のＰＬ光２８２が出射される場合がありうる。 On the other hand, in the high-quality solar cell 28, when the inspection light 280 having a constant intensity is received, as illustrated in FIG. 6B-1, the photoluminescence light emitted from each block is as shown in FIG. It is larger than the standard quality solar cell 28 shown in a-1). Therefore, as illustrated in FIG. 6B-2, the PL light 282 having an intensity of energy of 100 or more, for example, energy of 160 or 100 may be emitted from the block overlapping the defective portion 286.

逆に、低品質の太陽電池２８では、一定の強度の検査光２８０を受けたとき、図６（ｃ−１）に例示するように、各ブロックから出射されるフォトルミネセンス光は、図６（ａ−１）に示す標準品質の太陽電池２８よりも小さくなる。このため、正常部分２８４とのみ重なっているブロックからでさえも、標準品質の太陽電池２８の各ブロックのフォトルミネセンス光の最低強度の光よりも弱い、例えば、エネルギー４８の光しか出射されない場合がありうる。 On the contrary, in the low-quality solar cell 28, when the inspection light 280 having a constant intensity is received, the photoluminescence light emitted from each block is as shown in FIG. 6(c-1). It is smaller than the standard quality solar cell 28 shown in (a-1). For this reason, even if only the light of the energy 48, which is weaker than the light of the lowest intensity of the photoluminescence light of each block of the standard quality solar cell 28, is emitted even from the block overlapping only the normal portion 284. There can be

これらの場合に、閾値を固定にしたとすれば、例えば、標準品質の太陽電池２８については、欠陥の有無を判別することができるとしても、高品質の太陽電池２８については、欠陥の有無にかかわらず全て良品と判別し、低品質の太陽電池２８については、欠陥の有無に関わらず全て欠陥品と判別してしまい、適切な検査ができないといった事態が発生しうる。 In these cases, if the threshold value is fixed, for example, even if it is possible to determine whether or not there is a defect in the standard quality solar cell 28, it is possible to determine whether or not there is a defect in the high quality solar cell 28. Regardless, all of the solar cells 28 are judged to be non-defective, and the low-quality solar cells 28 are all judged to be defective regardless of the presence/absence of defects, which may cause a situation in which proper inspection cannot be performed.

この問題を避けるため、検査装置１０は、太陽電池２８の品質の高低にかかわらず、太陽電池２８の全面から、図６（ａ−１）、（ａ−２）に例示したように、検出に適した強度のＰＬ光２８２が出射されるように、太陽電池２８毎に検査光２８０の強度を調整する。 In order to avoid this problem, the inspection device 10 detects the entire surface of the solar cell 28, as illustrated in FIGS. 6A-1 and 6A-2, regardless of the quality of the solar cell 28. The intensity of the inspection light 280 is adjusted for each solar cell 28 so that the PL light 282 having an appropriate intensity is emitted.

次に、調整工程（ステップＳ１０）で実行する処理について説明する。
まず、前提として、ＰＬＣ２６０は、移動機構２５０を制御し、撮影・移送モジュール２４０を、最初に検査の対象とされる太陽電池２８の検査に適する位置まで移動させる。 Next, the process executed in the adjusting step (step S10) will be described.
First, as a premise, the PLC 260 controls the moving mechanism 250 to move the photographing/transfer module 240 to a position suitable for the inspection of the solar cell 28 that is the first inspection target.

次に、ＰＬＣ２６０は、検査光強度制御装置２６４を介して検査光照射装置２４２に検査対象の太陽電池２８に検査光２８０を照射させる（ステップＳ１００）。照射される検査光２８０の強度は、例えば、実験またはシミュレーションにより求められ、ＧＯＴ２６２を介してＰＬＣ２６０に初期値として設定される。 Next, the PLC 260 causes the inspection light irradiation device 242 to irradiate the inspection target solar cell 28 with the inspection light 280 via the inspection light intensity control device 264 (step S100). The intensity of the irradiation of the inspection light 280 is obtained by, for example, an experiment or a simulation, and is set as an initial value in the PLC 260 via the GOT 262.

ＰＬＣ２６０は、撮影制御装置２６６を介してカメラ２４４を制御し、フィルタ２４６を介して、検査対象の太陽電池２８の画像を撮影させる（ステップＳ１０２）。カメラ２４４は、撮影した太陽電池２８の画像を、撮影制御装置２６６を介してＰＬＣ２６０に出力する。 The PLC 260 controls the camera 244 via the photographing control device 266 and causes the image of the solar cell 28 to be inspected to be photographed via the filter 246 (step S102). The camera 244 outputs the photographed image of the solar cell 28 to the PLC 260 via the photographing control device 266.

次に、ＰＬＣ２６０は、太陽電池２８の画像を処理し、太陽電池２８の全面から得られたＰＬ光２８２の強度が、欠陥部分の検出に適した範囲として予め設定された基準範囲にあるか否かを判断する（ステップＳ１０４）。ＰＬＣ２６０は、ＰＬ光２８２の強度が基準範囲の外にあると判別すると（ステップＳ１０４：ＮＯ）、ステップＳ１０６の処理に進む。 Next, the PLC 260 processes the image of the solar cell 28 and determines whether the intensity of the PL light 282 obtained from the entire surface of the solar cell 28 is within a reference range preset as a range suitable for detecting a defective portion. It is determined (step S104). When the PLC 260 determines that the intensity of the PL light 282 is outside the reference range (step S104: NO), the process proceeds to step S106.

ステップＳ１０６で、ＰＬＣ２６０は、検査光強度制御装置２６４を介して検査光照射装置２４２が太陽電池２８に照射する検査光２８０の強度を調節する。つまり、ＰＬＣ２６０は、ステップＳ１０４の処理において得られたＰＬ光２８２の強度が、基準範囲の上限値を超えるときには、検査光２８０を予め決められた刻みだけ弱くする。また、ＰＬＣ２６０は、ステップＳ１０４の処理において得られたＰＬ光２８２の強度が、基準範囲の下限値を下回るときには、検査光２８０の強度を予め決められた刻みだけ強くする。続いて、ＰＬＣ２６０は、処理をステップＳ１０２に戻し、検査光照射装置２４２を発光させ、再度、カメラ２４４を制御して太陽電池２８の画像を撮影させ（ステップＳ１０２）、ＰＬ光の強度が基準範囲内にあるか否かを判別する（ステップＳ１０４）。 In step S106, the PLC 260 adjusts the intensity of the inspection light 280 with which the inspection light irradiation device 242 irradiates the solar cell 28 via the inspection light intensity control device 264. That is, the PLC 260 weakens the inspection light 280 by a predetermined step when the intensity of the PL light 282 obtained in the process of step S104 exceeds the upper limit value of the reference range. Further, when the intensity of the PL light 282 obtained in the process of step S104 is below the lower limit value of the reference range, the PLC 260 increases the intensity of the inspection light 280 by a predetermined step. Subsequently, the PLC 260 returns the process to step S102, causes the inspection light irradiation device 242 to emit light, controls the camera 244 again to capture an image of the solar cell 28 (step S102), and the intensity of PL light falls within the reference range. It is determined whether or not it is within (step S104).

このような調整処理を繰り返して、検査光２８０の強度が基準範囲内、即ち、適切レベルとなると、ＰＬＣ２６０は、ＰＬ光２８２の強度が欠陥部分の検出に適した基準範囲にある（ステップＳ１０４：ＹＥＳ）と判別し、検査処理（ステップＳ１２）のステップＳ１２０に進む。 When the intensity of the inspection light 280 is within the reference range, that is, reaches an appropriate level by repeating such adjustment processing, the PLC 260 causes the intensity of the PL light 282 to be within the reference range suitable for detecting a defective portion (step S104: If YES, the process proceeds to step S120 of the inspection process (step S12).

ステップＳ１２０において、ＰＬＣ２６０は、検査光照射装置２４２から検査光強度制御装置２６４を介して入力された制御装置２６の画像を、複数のブロック、即ち、図５（ｂ）に示したブロック２８８ａ〜２８８ｉに分割する。 In step S120, the PLC 260 displays the image of the control device 26 input from the inspection light irradiation device 242 via the inspection light intensity control device 264 into a plurality of blocks, that is, blocks 288a to 288i shown in FIG. 5B. Split into.

次に、ＰＬＣ２６０は、例えば、ステップＳ１０４の処理において得られたＰＬ光２８２の強度の８５％を、欠陥部分２８６を検出するための閾値に設定し、各ブロックそれぞれから射出されたＰＬ光２８２の強度が、閾値未満であるか否かを判別する（ステップＳ１２２）。さらに、ＰＬＣ２６０は、閾値未満の強度のＰＬ光２８２を射出したブロックの数を計数する（ステップＳ１２２）。 Next, the PLC 260 sets, for example, 85% of the intensity of the PL light 282 obtained in the process of step S104 as a threshold for detecting the defective portion 286, and the PL light 282 emitted from each block is set. It is determined whether or not the intensity is less than the threshold value (step S122). Further, the PLC 260 counts the number of blocks that have emitted the PL light 282 having an intensity less than the threshold value (step S122).

次に、ＰＬＣ２６０は、例えば、太陽電池２８の画像に含まれる数の３０％を計数値の閾値に設定し、強度の閾値未満の強度のＰＬ光２８２を射出したブロックの計数値が、設定された閾値未満か否かを判別する（ステップＳ１２４）。計数値が閾値未満のとき（ステップＳ１２４：ＹＥＳ）、ステップＳ１２６の処理に進む。一方、ＰＬＣ２６０は、計数値が計数値の閾値以上のとき（ステップＳ１２４：ＮＯ）、ステップＳ１２８の処理に進む。 Next, the PLC 260 sets, for example, 30% of the number included in the image of the solar cell 28 as the threshold value of the count value, and the count value of the block that has emitted the PL light 282 having the intensity less than the threshold value of the intensity is set. It is determined whether it is less than the threshold value (step S124). When the count value is less than the threshold value (step S124: YES), the process proceeds to step S126. On the other hand, when the count value is equal to or larger than the threshold value of the count value (step S124: NO), the PLC 260 proceeds to the process of step S128.

ステップＳ１２６において、ＰＬＣ２６０は、検査対象の制御装置２６が良品であると判断する。 In step S126, the PLC 260 determines that the control device 26 to be inspected is non-defective.

一方、ステップＳ１２８において、ＰＬＣ２６０は、検査対象の制御装置２６が不良品であると判断する。続いて、ＰＬＣ２６０は、検査光強度制御装置２６４を介して撮影・移送モジュール２４０の吸着装置２４８および移動機構２５０を制御し、不良品の太陽電池２８を、検査対象品トレー２０から不良品トレー２２に移送させる（ステップＳ１３０）。なお、ＰＬＣ２６０は、太陽電池２８の割れなどの理由により、不良品トレー２２への移送が不可能なことを、吸着装置２４８の太陽電池２８への圧力の値が、予め決められた上限値を超えたことをもって検出できる。ＰＬＣ２６０は、太陽電池２８の割れを検出したときには、表示、ブザーの鳴動などにより、その旨をユーザに知らせる。 On the other hand, in step S128, the PLC 260 determines that the control device 26 to be inspected is defective. Subsequently, the PLC 260 controls the suction device 248 and the moving mechanism 250 of the photographing/transfer module 240 via the inspection light intensity control device 264 to remove the defective solar cells 28 from the inspection target product tray 20 to the defective product tray 22. (Step S130). Note that the PLC 260 indicates that the transfer to the defective tray 22 is impossible due to the crack of the solar cell 28 or the like, and the value of the pressure of the adsorption device 248 to the solar cell 28 exceeds the predetermined upper limit value. It can be detected when it exceeds. When the crack of the solar cell 28 is detected, the PLC 260 informs the user of that fact by displaying, buzzing the buzzer or the like.

ステップＳ１２６終了後又はステップＳ１３０終了後、ＰＬＣ２６０は、不良品トレー２２に載置された太陽電池２８の全てに対する検査が終了したか否かを判断する（ステップＳ１３２）。ＰＬＣ２６０は、検査が終了したとき（ステップＳ１３２：ＹＥＳ）、第１の検査処理を終了する。 After step S126 or step S130 is completed, the PLC 260 determines whether or not the inspection of all of the solar cells 28 placed on the defective product tray 22 is completed (step S132). The PLC 260 ends the first inspection process when the inspection is completed (step S132: YES).

一方、ＰＬＣ２６０は、検査が終了しないと判別したとき（ステップＳ１３２：ＮＯ）、次に検査される制御装置２６への検査光２８０の照射および画像の撮影に適した位置に撮影・移送モジュール２４０を位置決めし（ステップＳ１３４）、次の検査を進めるためにステップＳ１００の処理に戻る。 On the other hand, when the PLC 260 determines that the inspection is not completed (step S132: NO), the PLC 260 sets the imaging/transfer module 240 at a position suitable for irradiating the inspection light 280 to the next inspection device 26 and capturing an image. The positioning is performed (step S134), and the process returns to step S100 to advance the next inspection.

以上説明したように、検査装置１０においては、カメラ２４４が、フィルタ２４６を透過した赤外線の範囲に含まれる波長のＰＬ光２８２により太陽電池２８の画像を撮影する。従って、太陽電池２８の画像は、紫外線の範囲に含まれる検査光２８０の乱反射などに起因するノイズの影響を受けず、あるいは、太陽電池２８の検査に影響がない程度に、ごく僅かしかノイズの影響を受けない。 As described above, in the inspection device 10, the camera 244 captures an image of the solar cell 28 with the PL light 282 having a wavelength included in the infrared range that has passed through the filter 246. Therefore, the image of the solar cell 28 is not affected by noise due to diffused reflection of the inspection light 280 included in the range of ultraviolet rays, or the image of the solar cell 28 has a very small amount of noise so as not to affect the inspection of the solar cell 28. Not affected.

また、太陽電池２８の品質の高低にかかわらず、太陽電池２８から検査に適したＰＬ光２８２が得られるように検査光２８０の強度が調整される。従って、検査装置１０による太陽電池２８の検査結果は正確である。 Further, regardless of the quality of the solar cell 28, the intensity of the inspection light 280 is adjusted so that the PL light 282 suitable for the inspection can be obtained from the solar cell 28. Therefore, the inspection result of the solar cell 28 by the inspection device 10 is accurate.

また、検査装置１０においては、移動機構２５０により、撮影・移送モジュール２４０が、各時点において検査の対象とされる複数の太陽電池２８それぞれの撮影に適した位置に位置決めされる。従って、撮影・移送モジュール２４０のカメラ２４４および吸着装置２４８により鮮明な太陽電池２８の画像が撮影され得る。 Further, in the inspection apparatus 10, the moving mechanism 250 positions the photographing/transfer module 240 at a position suitable for photographing each of the plurality of solar cells 28 to be inspected at each time point. Therefore, a clear image of the solar cell 28 can be taken by the camera 244 and the adsorption device 248 of the imaging/transfer module 240.

また、検査装置１０によれば、太陽電池２８を太陽電池モジュールまたは太陽電池パネルに組み込む前に検査できる。従って、検査装置１０によれば、ＥＬを利用した検査方法により、製品に組み込まれた太陽電池２８の不良が検出されたときに生じ得る製品の再組み立てなどに要する手間および費用の発生が回避される。また、検査装置１０によれば、太陽電池パネルなどの製品の製造工程において、任意のタイミングで、太陽電池２８が検査され得、また、いずれの製造工程の後に太陽電池２８に欠陥が生じたかも判断され得る。 Further, according to the inspection device 10, the solar cell 28 can be inspected before being incorporated into the solar cell module or the solar cell panel. Therefore, according to the inspection device 10, the inspection method using EL avoids the trouble and cost required for reassembling the product that may occur when a defect of the solar cell 28 incorporated in the product is detected. It Further, according to the inspection device 10, the solar cell 28 may be inspected at an arbitrary timing in the manufacturing process of a product such as a solar cell panel, and after any manufacturing process, the solar cell 28 may have a defect. Can be judged.

［第２の実施形態］
以下、本発明の第２の実施形態に係るフォトルミネセンス検査装置とフォトルミネセンス検査方法を説明する。
図７は、第２の実施形態にかかる検査処理のフローチャートである。 [Second Embodiment]
Hereinafter, a photoluminescence inspection apparatus and a photoluminescence inspection method according to the second embodiment of the present invention will be described.
FIG. 7 is a flowchart of the inspection process according to the second embodiment.

図７に示す検査処理では、図４に示した検査処理と異なり、太陽電池２８の画像を複数のブロックに分割する処理を行わない。 In the inspection process shown in FIG. 7, unlike the inspection process shown in FIG. 4, the process of dividing the image of the solar cell 28 into a plurality of blocks is not performed.

図７に示すように、本実施の形態の検査処理は、図４に示したステップＳ１０を含み、ステップＳ１２の代わりにステップＳ１４を含む。ステップＳ１４は、図４に示したステップＳ１２０〜Ｓ１２４の代わりに、ステップＳ１４０〜Ｓ１４４を含む。ステップＳ１４０〜Ｓ１４４においては、以下に示されるように、カメラ２４４およびフィルタ２４６により撮影された太陽電池２８の画像への処理が行われ、この画像処理の結果に基づいて、複数の太陽電池２８それぞれが良品であるか不良品であるかが判断される。 As shown in FIG. 7, the inspection process of the present embodiment includes step S10 shown in FIG. 4, and includes step S14 instead of step S12. Step S14 includes steps S140 to S144 instead of steps S120 to S124 shown in FIG. In steps S140 to S144, the image of the solar cell 28 captured by the camera 244 and the filter 246 is processed as shown below, and each of the plurality of solar cells 28 is processed based on the result of the image processing. Is a good product or a defective product.

図７に示すステップＳ１０の処理が終了した後に、ＰＬＣ２６０は、カメラ２４４から撮影制御装置２６６を介して入力された太陽電池２８の画像を処理する（ステップＳ１４０）。この処理においては、太陽電池２８の画像において、太陽電池２８全体から出射されるＰＬ光２８２に対して予め決められた範囲内の強度、例えば、平均値の７５％以上の強度の光を出射する正常部分２８４と、この範囲外の強度、例えば、平均値の７５％未満の強度を出射する欠陥部分２８６とを二値化して分離する。 After the process of step S10 shown in FIG. 7 is completed, the PLC 260 processes the image of the solar cell 28 input from the camera 244 via the imaging control device 266 (step S140). In this process, in the image of the solar cell 28, the PL light 282 emitted from the entire solar cell 28 is emitted with an intensity within a predetermined range, for example, an intensity of 75% or more of the average value. The normal portion 284 and the defect portion 286 that emits an intensity outside this range, for example, an intensity of less than 75% of the average value are binarized and separated.

ＰＬＣ２６０は、Ｓ１４０における画像の処理により得られた欠陥部分２８６の面積を計算する（ステップＳ１４２）。 The PLC 260 calculates the area of the defective portion 286 obtained by the image processing in S140 (step S142).

続いて、ＰＬＣ２６０は、Ｓ１４２の処理における欠陥部分２８６の面積の計算値が、太陽電池２８の種類に応じて予め定められた面積の閾値未満であるか否かを判断する（ステップＳ１４４）。この判断において用いられる面積の閾値は、実験またはシミュレーションの結果により設定され、例えば、太陽電池２８の面積の１５％とされる。 Subsequently, the PLC 260 determines whether or not the calculated value of the area of the defective portion 286 in the processing of S142 is less than the threshold value of the area determined in advance according to the type of the solar cell 28 (step S144). The threshold value of the area used in this determination is set by the result of experiment or simulation, and is set to, for example, 15% of the area of the solar cell 28.

ＰＬＣ２６０は、欠陥部分２８６の面積の計算値が面積の閾値未満（ステップＳ１４４：ＹＥＳ）のときにはステップＳ１２６の処理に進む。ＰＬＣ２６０は、欠陥部分２８６の面積の計算値が面積の閾値以上のとき（ステップＳ１４４：ＮＯ）のときにはステップＳ１２８の処理に進む。 The PLC 260 proceeds to the process of step S126 when the calculated value of the area of the defective portion 286 is less than the threshold value of the area (step S144: YES). When the calculated value of the area of the defective portion 286 is equal to or larger than the threshold value of the area (step S144: NO), the PLC 260 proceeds to the process of step S128.

［第３の実施形態］
以下、本発明の第３の実施形態に係るフォトルミネセンス検査装置とフォトルミネセンス検査方法を説明する。
図８は、第３の実施形態にかかるフォトルミネセンス検査装置（以下、単に検査装置）１２の構成を示す図である。図８に示すように、検査装置１２は、複数の太陽電池２８が組み込まれた太陽電池モジュール３０を検査対象物とする。 [Third Embodiment]
Hereinafter, a photoluminescence inspection apparatus and a photoluminescence inspection method according to the third embodiment of the present invention will be described.
FIG. 8 is a diagram showing the configuration of a photoluminescence inspection device (hereinafter, simply inspection device) 12 according to the third embodiment. As shown in FIG. 8, the inspection device 12 uses a solar cell module 30 incorporating a plurality of solar cells 28 as an inspection target.

検査装置１２は、図１に示す検査装置１０の土台２５２上から検査対象品トレー２０および不良品トレー２２が取り除かれた構成をとる。検査装置１２において、太陽電池モジュール３０は、検査のために直接、土台２５２上に載置される。なお、検査装置１２が太陽電池２８および太陽電池モジュール３０の両方の検査を行わず、太陽電池モジュール３０の検査のみを行うとき、撮影・移送モジュール２４０の吸着装置２４８は省略され得る。 The inspection device 12 has a configuration in which the inspection target product tray 20 and the defective product tray 22 are removed from the base 252 of the inspection device 10 shown in FIG. In the inspection device 12, the solar cell module 30 is directly placed on the base 252 for inspection. When the inspection device 12 does not inspect both the solar cell 28 and the solar cell module 30 but only inspects the solar cell module 30, the adsorption device 248 of the imaging/transfer module 240 may be omitted.

図９は、第３の実施形態にかかる検査装置１２による太陽電池モジュール３０の検査処理を示すフローチャートである。図９に示すように、検査装置１２による太陽電池２８の検査は、図４に示したステップＳ１０と、ステップＳ１２の代わりのステップＳ１６とを含む。検査装置１２においては、不合格と判断された太陽電池２８は自動的に移送されないので、ステップＳ１６は、ステップＳ１２に含まれるステップＳ１３０の処理を含まない。 FIG. 9 is a flowchart showing the inspection process of the solar cell module 30 by the inspection device 12 according to the third embodiment. As shown in FIG. 9, the inspection of the solar cell 28 by the inspection device 12 includes step S10 shown in FIG. 4 and step S16 instead of step S12. In the inspection device 12, the solar cell 28 determined to be unacceptable is not automatically transferred, so step S16 does not include the process of step S130 included in step S12.

［第４の実施形態］
以下、本発明の第４の実施形態に係るフォトルミネセンス検査装置とフォトルミネセンス検査方法を説明する。
図１０は、第４の実施形態にかかるフォトルミネセンス検査装置（以下、単に検査装置）１４の構成を示す図である。図１０に示すように、検査装置１４は、複数の太陽電池モジュール３０が組み込まれた太陽電池パネル３２を検査対象物とする。 [Fourth Embodiment]
Hereinafter, a photoluminescence inspection apparatus and a photoluminescence inspection method according to the fourth embodiment of the present invention will be described.
FIG. 10 is a diagram showing a configuration of a photoluminescence inspection device (hereinafter, simply inspection device) 14 according to the fourth embodiment. As shown in FIG. 10, the inspection device 14 uses a solar cell panel 32 in which a plurality of solar cell modules 30 are incorporated as an inspection target.

検査装置１４は、図１に示す検査装置１０から検査対象品トレー２０、不良品トレー２２および土台２５２が取り除かれ、撮影・移送モジュール２４０および移動機構２５０が、これらに対応する撮影・移送モジュール２５４および移動機構３４０に置換された構成をとる。移動機構３４０は、それぞれ移動機構２５０Ｘ，２５０Ｙ，２５０Ｚに対応する移動機構３４０Ｘ，３４０Ｙ，３４０Ｚを含む。太陽電池パネル３２は、検査のために、検査装置１４の＋Ｚ方向において、撮影・移送モジュール２５４による撮影に適した方向および位置に配置される。 In the inspection device 14, the inspection target product tray 20, the defective product tray 22, and the base 252 are removed from the inspection device 10 shown in FIG. 1, and the imaging/transfer module 240 and the moving mechanism 250 cause the imaging/transfer module 254 corresponding to them. And the moving mechanism 340 is replaced. The moving mechanism 340 includes moving mechanisms 340X, 340Y, 340Z corresponding to the moving mechanisms 250X, 250Y, 250Z, respectively. For inspection, the solar cell panel 32 is arranged in the +Z direction of the inspection device 14 in a direction and position suitable for image capturing by the image capturing/transporting module 254.

移動機構３４０Ｘ，３４０Ｙ，３４０Ｚの位置関係は、移動機構２５０Ｘ，２５０Ｙ，２５０Ｚとは異なり、これらと同様に、撮影制御装置２６６を介したＰＬＣ２６０からの制御信号に従って動作する。 The positional relationship of the moving mechanisms 340X, 340Y, 340Z is different from that of the moving mechanisms 250X, 250Y, 250Z, and similarly to these, the moving mechanisms 340X, 340Y, 340Z operate according to a control signal from the PLC 260 via the imaging control device 266.

撮影・移送モジュール２５４は、移動機構３４０Ｚに、撮影・移送モジュール２４０と異なる向きで、移動機構３４０Ｘに取り付けられる。撮影・移送モジュール２５４には、撮影・移送モジュール２４０の吸着装置２４８以外の構成要素の他に、位置センサ２５６および角度変更機構２５８が取り付けられる。 The image capturing/transporting module 254 is attached to the moving mechanism 340Z in a direction different from that of the image capturing/transporting module 240 in the moving mechanism 340X. A position sensor 256 and an angle changing mechanism 258 are attached to the photographing/transfer module 254 in addition to the components other than the suction device 248 of the photographing/transfer module 240.

位置センサ２５６は、撮影・移送モジュール２５４と太陽電池パネル３２との相対的な位置を検出し、検出した位置を、撮影制御装置２６６を介してＰＬＣ２６０に出力する。角度変更機構２５８は、撮影制御装置２６６を介したＰＬＣ２６０からの制御に従って、カメラ２４４およびフィルタ２４６の撮影方向の太陽電池パネル３２に対する角度θを変更する。 The position sensor 256 detects a relative position between the photographing/transfer module 254 and the solar cell panel 32, and outputs the detected position to the PLC 260 via the photographing control device 266. The angle changing mechanism 258 changes the angle θ of the shooting direction of the camera 244 and the filter 246 with respect to the solar cell panel 32 under the control of the PLC 260 via the shooting control device 266.

なお、ＰＬＣ２６０は、位置センサ２５６により検出された撮影・移送モジュール２５４の位置に基づいて、撮影制御装置２６６を介して角度変更機構２５８に制御信号を出力する。角度変更機構２５８は、制御信号に従って、カメラ２４４およびフィルタ２４６の撮影方向を、太陽電池パネル３２の面と直交するように変更する。これにより、太陽電池パネル３２の検査装置１４に対する方向の誤差が補償され得る。 The PLC 260 outputs a control signal to the angle changing mechanism 258 via the photographing control device 266 based on the position of the photographing/transfer module 254 detected by the position sensor 256. The angle changing mechanism 258 changes the shooting directions of the camera 244 and the filter 246 so as to be orthogonal to the surface of the solar cell panel 32 according to the control signal. Thereby, the error in the direction of the solar cell panel 32 with respect to the inspection device 14 can be compensated.

撮影・移送モジュール２５４は、移動機構３４０により、太陽電池パネル３２に組み込まれた太陽電池モジュール３０に含まれ、各時点で検査の対象となる複数の太陽電池２８のいずれかの撮影に適した位置に位置決めされる。 The imaging/transfer module 254 is included in the solar cell module 30 incorporated in the solar cell panel 32 by the moving mechanism 340, and is located at a position suitable for imaging any of the plurality of solar cells 28 to be inspected at each time point. Be positioned at.

図１１は、第４の実施形態にかかる検査装置１４による太陽電池パネル３２の第４の検査処理を示すフローチャートである。
図１１に示すように、第４の実施形態にかかる検査装置１４による太陽電池２８の第４の検査処理は、図９に示したステップＳ１０，Ｓ１６を含み、太陽電池パネル３２に含まれる複数の太陽電池モジュール３０を検査するために必要とされるステップＳ１８をさらに含む。ステップＳ１８は、ステップＳ１８０，Ｓ１８２を含む。 FIG. 11 is a flowchart showing a fourth inspection process of the solar cell panel 32 by the inspection device 14 according to the fourth embodiment.
As shown in FIG. 11, the fourth inspection processing of the solar cell 28 by the inspection device 14 according to the fourth embodiment includes steps S10 and S16 shown in FIG. The method further includes step S18 required to inspect the solar cell module 30. Step S18 includes steps S180 and S182.

図１１に示すように、ステップＳ１０，Ｓ１６の処理が終了すると、ステップＳ１８の処理を実行する。ステップＳ１８０において、検査装置１４のＰＬＣ２６０は、太陽電池パネル３２に組み込まれた全ての太陽電池モジュール３０について検査が終了したか否かを判断する。ＰＬＣ２６０は、全ての太陽電池モジュール３０について検査が終了したとき（ステップＳ１８０：ＹＥＳ）には処理を終了する。ＰＬＣ２６０は、全ての太陽電池モジュール３０について検査が終了していないとき（ステップＳ１８０：ＮＯ）には、Ｓ１８２の処理に進む。 As shown in FIG. 11, when the processes of steps S10 and S16 are completed, the process of step S18 is executed. In step S180, the PLC 260 of the inspection device 14 determines whether the inspection has been completed for all the solar cell modules 30 incorporated in the solar cell panel 32. The PLC 260 ends the process when the inspection is completed for all the solar cell modules 30 (step S180: YES). PLC260 progresses to the process of S182, when inspection is not completed about all the solar cell modules 30 (step S180: NO).

ステップＳ１８２において、ＰＬＣ２６０は、撮影制御装置２６６を介して移動機構３４０に制御信号を出力し、撮影・移送モジュール２５４を、それ以前に検査が行われていない太陽電池モジュール３０のいずれかの撮影に適した位置に位置決めし、Ｓ１０の処理に戻る。 In step S182, the PLC 260 outputs a control signal to the moving mechanism 340 via the photographing control device 266, and causes the photographing/transfer module 254 to photograph any of the solar cell modules 30 that have not been inspected before. Positioning is performed at an appropriate position, and the process returns to S10.

なお、検査装置１４と太陽電池パネル３２とは分離されているので、これらの間の位置関係の自由度は高い。また、角度変更機構２５８により、カメラ２４４およびフィルタ２４６の撮影方向が太陽電池パネル３２の面に垂直とされるので、検査装置１４においては、太陽電池パネル３２に含まれる複数の太陽電池２８それぞれの鮮明な画像が安定して得られる。従って、検査装置１４によれば、太陽電池パネル３２に組み込まれた太陽電池モジュール３０に含まれる複数の太陽電池２８それぞれに生じた欠陥部分が、より確実に検出される。 Since the inspection device 14 and the solar cell panel 32 are separated, the degree of freedom in the positional relationship between them is high. Further, since the angle changing mechanism 258 makes the photographing directions of the camera 244 and the filter 246 perpendicular to the surface of the solar cell panel 32, in the inspection device 14, each of the plurality of solar cells 28 included in the solar cell panel 32 is detected. A clear image can be stably obtained. Therefore, the inspection device 14 can more reliably detect the defective portion generated in each of the plurality of solar cells 28 included in the solar cell module 30 incorporated in the solar cell panel 32.

なお、以上、検査光照射装置２４２が、検査光２８０として紫外線を太陽電池２８に照射する場合が例示されたが、検査光２８０として紫外線以外、例えば青色の光が用いられてよい。また、フィルタ２４６は、検査光２８０以外の光、例えば赤色の光を透過させればよく、カメラ２４４は、赤外線の範囲の波長のＰＬ光２８２に限らず、フィルタ２４６により透過させられた光により画像を撮影できればよい。 Although the case where the inspection light irradiation device 242 irradiates the solar cell 28 with ultraviolet rays as the inspection light 280 has been described above, blue light other than ultraviolet rays, for example, may be used as the inspection light 280. Further, the filter 246 may transmit light other than the inspection light 280, for example, red light, and the camera 244 is not limited to the PL light 282 having a wavelength in the infrared range, but may be the light transmitted by the filter 246. It is only necessary to be able to take an image.

また、太陽電池２８の画像の分割数および態様は、図５（ｂ）に示されたようにブロック２８８ａ〜２８８ｉの９個に限定されず、検査光２８０の照射範囲、カメラ２４４の分解能、太陽電池２８の種類および検査の内容に応じて変更され得る。カメラ２４４の分解能、フィルタ２４６の光透過率および検査光２８０の強度も、同様に変更および調節され得る。 Further, the number of divisions and the mode of the image of the solar cell 28 are not limited to nine blocks 288a to 288i as shown in FIG. 5B, and the irradiation range of the inspection light 280, the resolution of the camera 244, the sun It may be changed depending on the type of the battery 28 and the content of the inspection. The resolution of the camera 244, the light transmittance of the filter 246 and the intensity of the inspection light 280 can be changed and adjusted as well.

また、以上、検査装置１０，１２，１４により、太陽電池２８，太陽電池モジュール３０および太陽電池パネル３２の検査が行われる場合が例示されたが、検査装置１０，１２，１４による検査方法は、ＰＬにより発光する任意の部品および製品の検査、例えば、蛍光部材およびＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）の検査などに広く応用され得る。 In addition, although the case where the inspection of the solar cell 28, the solar cell module 30, and the solar cell panel 32 is performed by the inspection devices 10, 12, 14 has been illustrated, the inspection method by the inspection devices 10, 12, 14 is as follows. It can be widely applied to inspection of arbitrary parts and products that emit light by PL, for example, inspection of fluorescent member and LED (Light Emitting Diode).

本発明の実施の形態が説明されたが、この実施の形態は、例として提示されたものであり、発明の範囲を限定することを意図されていない。これら新規な実施の形態は、その他の様々な形態で実施されることができ、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更され得る。これら実施の形態とその変形は、本発明の範囲および要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although the embodiment of the present invention has been described, this embodiment is presented as an example and is not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and can be variously omitted, replaced, or modified without departing from the gist of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and gist of the present invention, and are also included in the invention described in the claims and its equivalent scope.

１０，１２，１４ 検査装置、２０ 検査対象品トレー、２２ 不良品トレー、２４ 撮影装置、２６ 制御装置、２８ 太陽電池、３０ 太陽電池モジュール、３２ 太陽電池パネル、２４０ 撮影・移送モジュール、２４２ 検査光照射装置、２４４ カメラ、２４６ フィルタ、２４８ 吸着装置、２５０ 移動機構、２５４ 撮影・移送モジュール、２５６ 位置センサ、２５８ 角度変更機構、２６０ ＰＬＣ、２６２ ＧＯＴ、２６４ 検査光強度制御装置、２６６ 撮影制御装置、２８０ 検査光、２８２ ＰＬ（フォトルミネッセンス）光、２８４ 正常部分、２８６ 欠陥部分、３４０ 移動機構。 10, 12, 14 Inspection device, 20 Inspected product tray, 22 Defective product tray, 24 Imaging device, 26 Control device, 28 Solar cell, 30 Solar cell module, 32 Solar cell panel, 240 Imaging/transfer module, 242 Inspection light Irradiation device, 244 camera, 246 filter, 248 adsorption device, 250 moving mechanism, 254 imaging/transfer module, 256 position sensor, 258 angle changing mechanism, 260 PLC, 262 GOT, 264 inspection light intensity control device, 266 imaging control device, 280 inspection light, 282 PL (photoluminescence) light, 284 normal part, 286 defective part, 340 moving mechanism.

Claims (12)

予め決められた波長の範囲の検査光が照射されたとき、前記検査光と異なる波長の範囲でフォトルミネセンスにより発光する検査対象物に、前記検査光を照射する検査光照射装置と、
発光した前記検査対象物からの光のうち、前記検査光の波長の範囲以外の成分を透過させるフィルタと、
前記フィルタを介して、前記検査光が照射された前記検査対象物を撮影するカメラと、
撮影された前記検査対象物の画像に基づいて、前記検査対象物を検査する検査装置と、
を備えるフォトルミネセンス検査装置。 When the inspection light in the range of a predetermined wavelength is irradiated, the inspection light irradiation device for irradiating the inspection light to the inspection object that emits light by photoluminescence in the range of the wavelength different from the inspection light,
Of the emitted light from the inspection object, a filter that transmits components other than the wavelength range of the inspection light,
A camera for photographing the inspection target object irradiated with the inspection light through the filter,
An inspection device for inspecting the inspection object based on the imaged image of the inspection object,
Photoluminescence inspection device comprising. 前記検査対象物は、前記検査光の強度に応じた強度で発光し、
前記検査装置は、
撮影された前記検査対象物の画像から前記検査対象物の発光の強度を検出し、
検出された前記検査対象物の発光の強度に基づいて、前記検査光照射装置が前記検査対象物に照射する前記検査光の強度を変更し、検出した前記検査対象物の発光の強度を予め決められた範囲内とする、
請求項１に記載のフォトルミネセンス検査装置。 The inspection object emits light with an intensity according to the intensity of the inspection light,
The inspection device,
Detecting the intensity of light emission of the inspection object from the image of the taken inspection object,
Based on the detected emission intensity of the inspection object, the intensity of the inspection light that the inspection light irradiation device irradiates the inspection object is changed, and the emission intensity of the detected inspection object is predetermined. Within the specified range,
The photoluminescence inspection apparatus according to claim 1. 前記検査対象物における欠陥部分の発光の強度は、前記欠陥部分以外の発光の強度より弱く、
前記検査装置は、前記検査対象物全体の発光の強度より、発光の強度が弱い前記検査対象物の部分を前記欠陥部分と判断する、
請求項１または２に記載のフォトルミネセンス検査装置。 The intensity of light emission of the defective portion in the inspection object is weaker than the intensity of light emission other than the defective portion,
The inspection apparatus determines that a portion of the inspection object having a weak emission intensity is the defective portion, compared to the emission intensity of the entire inspection object.
The photoluminescence inspection apparatus according to claim 1. 前記検査装置は、
前記欠陥部分と判断された前記検査対象物の部分の前記検査対象物全体における割合が、予め決められた閾値より少ないときに、前記検査対象物の検査結果を合格とし、
前記欠陥部分と判断された前記検査対象物の部分の前記検査対象物全体における割合が、予め決められた閾値以上のときに、前記検査対象物の検査結果を不合格とする、
請求項３に記載のフォトルミネセンス検査装置。 The inspection device,
When the proportion of the portion of the inspection object determined to be the defective portion in the entire inspection object is less than a predetermined threshold value, the inspection result of the inspection object is passed,
When the proportion of the portion of the inspection object determined to be the defective portion in the entire inspection object is equal to or more than a predetermined threshold value, the inspection result of the inspection object is rejected,
The photoluminescence inspection apparatus according to claim 3. 前記検査対象物は、太陽電池である、
請求項１から４のいずれか１項に記載のフォトルミネセンス検査装置。 The inspection object is a solar cell,
The photoluminescence inspection apparatus according to any one of claims 1 to 4. 前記検査対象物は、複数の太陽電池である、
請求項１から４のいずれか１項に記載のフォトルミネセンス検査装置。 The inspection object is a plurality of solar cells,
The photoluminescence inspection apparatus according to any one of claims 1 to 4. 前記複数の太陽電池は、１個以上の太陽電池モジュールを構成する、
請求項６に記載のフォトルミネセンス検査装置。 The plurality of solar cells constitutes one or more solar cell modules,
The photoluminescence inspection apparatus according to claim 6. 前記１個以上の太陽電池モジュールは、１個以上の太陽電池パネルを構成する、
請求項７に記載のフォトルミネセンス検査装置。 The one or more solar cell modules constitute one or more solar cell panels,
The photoluminescence inspection apparatus according to claim 7. 前記複数の太陽電池は、１個ずつ検査され、
前記検査光照射装置、前記フィルタおよび前記カメラを順次、前記複数の太陽電池それぞれの検査に適した位置に移動させる移動機構、
をさらに備える請求項６から８のいずれか１項に記載のフォトルミネセンス検査装置。 The plurality of solar cells are inspected one by one,
A moving mechanism that sequentially moves the inspection light irradiation device, the filter, and the camera to positions suitable for inspection of each of the plurality of solar cells,
The photoluminescence inspection apparatus according to claim 6, further comprising: 前記検査光の波長は紫外線の範囲にあり、
発光した前記検査対象物からの光の波長は赤外線の範囲にある、
請求項１から９のいずれか１項に記載のフォトルミネセンス検査装置。 The wavelength of the inspection light is in the ultraviolet range,
The wavelength of the light emitted from the inspection object is in the infrared range,
The photoluminescence inspection apparatus according to any one of claims 1 to 9. 前記検査光照射装置、前記フィルタおよび前記カメラを移動させ、前記検査対象物の撮影に適した位置に位置決めする移動機構
をさらに備える請求項１から１０のいずれか１項に記載のフォトルミネセンス検査装置。 The photoluminescence inspection according to any one of claims 1 to 10, further comprising: a moving mechanism that moves the inspection light irradiation device, the filter, and the camera to position the inspection target at a position suitable for photographing the inspection target. apparatus. 予め決められた波長の範囲の検査光が照射されたとき、前記検査光と異なる波長の範囲でフォトルミネセンスにより発光する検査対象物に、前記検査光を照射し、
前記検査光の波長の範囲以外の成分により、前記検査対象物を撮影し、
撮影された前記検査対象物の画像に基づいて、前記検査対象物を検査する、
フォトルミネセンス検査方法。 When the inspection light in the predetermined wavelength range is irradiated, the inspection light is emitted to the inspection object that emits light by photoluminescence in the wavelength range different from the inspection light,
With a component other than the range of the wavelength of the inspection light, the inspection object is photographed,
Inspecting the inspection object based on the captured image of the inspection object,
Photoluminescence inspection method.
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